地下连续墙施工工艺

摘要：简要介绍地下连续墙的的概念及发展，重点介绍地下连续墙的施工工艺与方法，重点难点。

关键词：地下连续墙导墙开挖刷壁

Abstract：Brief introduction of underground continuous wall of the definition and development of underground continuous wall, introduced the construction technology and method, key points and difficulties.

Keywords：diaphragm wall panel trench Guide wall The excavation Brush wall

地下连续墙是利用一定的施工设备和机具，在化学泥浆护壁的作用下，向地下钻挖具有一定长度和深度的沟槽，并在沟槽内吊放加工制作好的钢筋笼，然后灌注水下砼筑成一段钢筋砼墙段，并逐段连接起来形成一道连续封闭的地下墙体。此项技术1950年意大利开始在水库大坝施工中首先使用，于1958年我国首先在北京密云水库中使用此项技术，70年代中期大规模应用到建筑、煤矿、市政等部门。

地下连续墙具有：震动小、噪音低、防渗性能好、刚度强、占地小、工期短、适用基层广泛等优点；同样也具有在特殊地质（如超硬岩层）施工难度大，城市施工废弃泥浆不好处理，造价高等缺点。

地下连续墙主要施工工序有：导墙施工、槽段开挖、钢筋笼制作及吊装、浇筑混凝土等。

我们展览中心站于2010年5月开始导墙施工，导墙是地下连续墙挖槽之前修筑的临时结构物，它对挖槽起着重要的作用。导墙的断面形状根据其施工环境与土层地质条件，本站采用“┓”和“┏”两种形式，导墙深度一般为1.2～1.8m并高于地面0.2m，设计混凝土为C20普通混凝土。

导墙的主要施工顺序为：测量放线→开挖导沟、铺垫层→绑扎钢筋→立模板→浇灌砼→拆模→槽段标识→测定顶标高→内外侧回填土并夯实。

导墙施工质量的优劣将关系到地下施工质量和安全，因此，测量放线定位应准确，其轴线偏差应＜10mm，顶部高差应＜10mm，并在钢筋笼搁置点处应实测其高程，导墙内侧垂直度允许偏差≤1%。

在混凝土达到设计强度后开始进行成槽施工，成槽施工是地下连续墙施工的关键工序，投入的设备也最多。本站由于地质较软采用液压抓斗成槽的方法，也是目前国内广泛使用的一种施工工艺，现就我公司使用的“金泰SG40A型”成槽机作一些简单介绍，该成槽机抓斗张开参数2.5m，墙体厚度450~1200mm，最大成槽深度达55m。

本站地处原滇池水域地质条件复杂，以泥炭土层及细沙层为主，泥炭层含水量大流动性强成槽过程中极易造成塌孔，针对这种情况我部对泥浆比重做出相应调整，具体操作方法如下：首先为防止开挖至泥炭土层细沙层时由于造成塌孔，我们将泥浆中膨润土的用量加大，增加泥浆比重，使泥浆能更好的起到护壁作用，配合比如下表

根据现场检测泥浆比重一般为1.05~1.20之间，根据后期开挖情况来看还是起到了很好的效果。

（后期连续墙开挖照片）

成槽是连续墙施工的关键工序，本站连续墙大多为6m槽段，所以我们采用三抓成槽，即先两边再中间。

首先是槽段的开挖，在技术人员的指挥下，将成槽机就位并完成定点，定点后便可以开挖了，开挖过程中边开挖边向槽内注入泥浆，泥浆高度应保持在导墙以下0.3m，在成槽过程中应随时对泥浆进行测定。成槽结束时要对泥浆进行清底置换，其性能指标应符合下列要求：比重≤1.2g/ml，粘度18～25s，PH值7～9，含砂率≤6%，沉渣厚度100mm，不符合上述指标的泥浆应按环保规定予以废弃。清底后及灌注混凝土前应使用测绳测量槽深及沉渣厚度，在一个槽段内选择5个点进行测量确保没有塌孔。

其次是每个槽段接头的处理，连续墙有无渗漏水是判断其质量优劣的关键，而接头起到决定作用，本站主要采用柔性接头（锁口管接头）与刚性接头（工字钢接头）两种。

锁口管是焊接成与槽宽相等的圆形钢管。紧贴未开槽段一端土体安放，中心线与地下连续墙中线一致并保持管体垂直，下端放置在槽段开挖底面，上端固定在顶升架，放下钢筋笼浇筑混凝土待砼初凝后重新拔起。这种接头工艺关键是如何准确掌握起拔锁口管的时间，根据施工经验一般在4小时后首次拔起锁扣管。

工字钢接头采用10mm钢板直接焊接在先期施工槽段的钢筋笼端头上，作为地下连续墙永久刚性接头，施工结束后不再拔起，后期施工槽段的钢筋笼直接嵌入工字钢内。这种接头工艺比锁扣管接头少一条施工缝，有很好的止水效果，但混凝土“绕流”现象比较普遍。“绕流”是指前期槽段施工时砼绕过接头工字钢，而在后期施工槽段内凝结形成高强度砼块，它将影响后期槽段的施工，也影响接头的质量。我项目部借鉴以往经验采用填充砂包的方法进行防范，此方法快速方便经济可靠，也是目前国内使用比较广泛的方法之一。

刷壁

因为在已施工的地下连续墙的侧面往往有许多泥土粘在上面，所以刷壁就成了必不可少的工作。刷壁要求在铁刷上没有泥才可停止，一般需要刷20次，确保接头面的新老砼接合紧密，可实际情况往往刷壁的次数达不到要求，这就有可能造成两幅墙之间夹有泥土，首先会产生严重的渗漏，其次对地下连续墙的整体性有很大影响。在以后的堵漏工作中就要浪费许多人力物力，经济损失不可弥补，而且这对我们日后的决算也会造成很大的影响。因此虽然刷壁的工作比较烦，而且它导致的恶果不是很快就能看出来，但它却对我们的施工质量有着至关紧要的影响，应委派责任心强的技术人员全程监控确保将侧壁刷洗干净。

钢筋笼加工及吊装

钢筋笼的加工应严格按设计图纸在固定的平台上一次焊接成型，加工平台应平整，且方便钢材的搬运和钢筋笼起吊。钢筋笼主筋间距误差应＜10mm，笼宽误差＜10mm，笼长误差＜50mm。主筋接长一般采用闪光对焊，水平横筋与主筋采用50%交叉点焊。所有预埋钢板的水平和高程位置都应经过严格计算并准确定位于钢筋笼上，其误差无论是水平方向还是高程方向都必须≤10mm。预埋铁件在安放时应考虑导管位置的上下贯通。

钢筋笼的起吊与安放要根据其重量与长度，采用单机起吊和双机抬吊方式，并由专人统一指挥。入槽时应缓缓下降，平稳入槽，不得强行快速下放，入槽后应根据测定的导墙高程准确控制笼顶标高。

水下砼浇灌是地下连续墙的最后一道工序和最重要环节之一。

地下连续墙水下混凝土浇筑对坍落度要求及为严格一般取180～220mm之间，并根据运输距离和气温情况添加适量的缓凝减水剂。

浇筑使用的导管根据墙体厚度选用壁厚3mm、直径200～350mm、内壁表面光滑、接头密封良好的钢管。一般宜采用双管同时浇灌。两管安装间距≤3m。

砼初灌量应确保埋管深度不小于2m，灌注过程中导管应经常上下串动确保墙身混凝土密实，埋管深度应在2～6m之间，浇筑过程中不断对混凝土标高进行测量，并做好记录。地下连续墙砼浇筑顶面标高的控制一直是施工中的难点，由于是水下浇筑不能直接目测，导致连续墙顶面标高高差较大，对后期冠梁施工造成很大影响且费工费料，根据这种情况经研究本工程采用专人使用竹竿测量的方法防控。

连续墙的施工技术自兴起以来长久不衰，其中需要注意的地方很多，下面简单的介绍一下施工工艺中的一些注意事项：

连续墙渗漏水的防治

工程要求连续墙有很强的防渗能力，因此必须减少在墙的接缝处、墙体中的预埋件处或由于墙体中夹泥产生的孔洞、蜂窝等情况而出现的渗漏水现象。

先行幅连续墙接缝处成槽垂直度差，后行幅成槽时不能将接缝处泥土抓干净，导致接缝处夹泥。

护壁泥浆性能差，成槽后与混凝土浇筑间隔时间过长，泥浆沉淀，在地下连续墙接缝处形成较厚的泥皮，混凝土浇筑后就有可能出现夹泥现象。

后行幅地下连续墙施工：未对先行幅接缝进行清刷施工或清刷不彻底，导致该处出现夹泥现象。

槽段清淤不彻底，泥浆含泥量高，水下混凝土浇筑过程中，翻浆混凝土将大量浮泥翻带至地下连续墙顶部，但有少量浮泥被搁置在地下连续墙接缝处，形成混凝土夹泥现象。

浇筑水下混凝土时，导管拔空，导致墙体混凝土夹泥。

水下混凝土浇筑未能连续进行，混凝土供应不及时，导致水下混凝土两次开管，围护墙出现夹泥施工冷缝。

针对这些原因，在施工过程中要加大管理力度，提高施工技术人员的责任心，加强连续墙各施工环节的质量控制，确保地下连续墙墙体水下混凝土抗渗性能，同时在基坑开挖前，预先在坑外连续墙接缝处进行旋喷加固。

重视清孔质量

先采用抓斗直接清孔，清孔抓斗下放时要尽量放慢速度，以免槽坑出现超深；抓斗上升时，要不断向槽内补充合格护壁泥浆。然后采用正循环法清孔，借助管道将合格泥浆送到槽底，通过浆体上升将槽坑内沉碴带走。清槽结束后1h，测

定的槽底沉淀物淤积厚度不大于20cm、槽底20cm处的泥浆相对密度不大于1.2为合格。

采用柔性钢丝刷钻头对先行幅连续墙接头处进行反复刷洗20次左右，直到钢丝刷不再带有泥皮为止。

控制成槽精度

成槽施工是地下连续墙施工的第一步，也是地下连续墙施工质量是否完好的关键一步，成槽的技术指标主要是前后偏差、左右偏差。

根据测量控制桩点，在导墙上精确划出分段标记线；成槽机行走采用现浇混凝土路面，确保路基坚实、平直；挖槽时，抓斗中心平面应与导墙中心平面相吻合；开挖过程中经常使用超声波测试仪，经常测量出槽坑断面和槽底沉碴情况，反馈指导施工，控制抓斗上下运行速度。

锁口管的下放和提拔

锁口管下放存在的主要问题是：由于槽壁不垂直使锁口管位置产生偏移，锁口管固定不稳造成倾斜，导致墙与墙之间出现淤泥夹层。因此，在成槽后期有意识地使其两边倾斜，锁口管中线与分幅线对齐，通过吊机提起锁口管—段高度使其自由下落插入土中固定，锁口管在槽口采用钢销连接。

锁口管起拔采用液压顶拔机，待开始浇筑混凝土3—4h后(根据混凝土初凝时间确定初次起拔时间)，用起拔千斤顶进行第一次起拔，但顶升高度不可使管脚脱离插入的槽底土体，以后每20—30min提升一次，每次50～100mm，直到终凝后全部拔出。

锁口管下放以后，用一根专用设备(钢钎)插人缝隙，捅实回填土，以防止混凝土绕流。

施工注意事项

地下连续墙施工前宜先试成槽，以检验泥浆配比、成槽机选型，并应复核地质资料。

地下连续墙槽段间连接接头形式，应根据地下墙使用要求选用。无论选用何种接头，在浇注混凝土前，接头处必须刷洗干净，不留任何泥砂或污物。

施工前应检验进场的钢材、电焊条。已完工的导墙应检查其净空尺寸、墙面平整度与垂直度。检查泥浆用的仪器、泥浆循环系统应完好。地下连续墙应用商品混凝土。

施工中应检查成槽的垂直度、槽底的淤积物厚度、泥浆比重、钢筋笼尺寸、浇注导管位置、混凝土上升速度、浇注面标高、地下墙连接面的清洗程度、商品混凝土的坍落度、锁口管或接头箱的拔出时间及速度等。

成槽结束后应对成槽的宽度、深度及倾斜度进行检验，重要结构每段槽段都应检查，一般结构可抽查总槽段数的20％，每槽段应抽查1个断面。

永久性结构的地下连续墙，在钢筋笼沉淀后，应做二次清孔，沉渣厚度应符合要求。

每50m3地下连续墙应做1组试件，每槽段不得少于1组，在强度满足设计要求后方可开挖土方。

作为永久性结构的地下连续墙，土方开挖后应按《混凝土结构工程质量验收规范》(GB 50204)进行逐段检查。

作为永久性结构的地下连续墙，其抗渗质量标准可按现行国家标准《地下防水工程施工质量验收规范》(GB 50208)执行。

以上简单介绍地下连续墙的施工工艺，在我国地下连续墙施工较发达国家尚有很多差距，望各位同事能在施工中认真总结施工经验，把连续墙工艺做好，做出特色来。

参考资料：

[1]《地下铁道工程施工及验收规范》[J]GB50299-1999

[2]《昆明市轨道交通首期工程施工图展览中心站主体围护结构》[M]中国期刊网

[3]丛霭森《地下连续墙的设计施工与应用》[M]中国水利水电出版社，2004.

[4]朱合华《地下建筑结构》[M]中国建筑工业出版社，2006.